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課程內容

《電能的輸送》
1、為了合理利用能源，發電站要建在靠近這些能源地方。
   火力發電站
   風力發電站
   水力發電站
   能源豐富                   能源缺乏
有利開發電站站址→遠距離→用電量大用戶（負載）
電能輸送的優點：方便、節約。
輸送電能的基本要求是：可靠、保質、經濟。
遠距離輸電
例1：輸送10kW的電功率，采用400V的電壓輸電，線路總電阻為10歐。
（1）輸電導線中的電流是多少A？線路損失的電壓是多少V？用戶得到的電壓是多少V？
（2）輸電線中損失的電功率是多少？用戶得到的功率有多少？
2、減少輸電線上功率損失的方法
（1）減小輸電線的電阻R
①減小輸電線長度l：由于輸電距離一定，所以在實際中不可能用減小l來減小R。
②減小電阻率ρ：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導線材料。
③增大導線的橫截面積S：這要多耗資金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設帶來很大的困難。
（2）減小輸電電流I
①減少輸送功率P：由于電站的裝機容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失。
②提高輸電電壓U：在輸送功率P一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的1/n²倍。
三、如何減少輸電線路上的電壓損失
1、電壓損失：輸電線路始端電壓U跟末端電壓U′的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，△U=U-U′。
2、造成電壓損失的因素
（1）輸電線電阻造成電壓損失△U=IR。
（2）輸電線的感抗和容抗造成電壓損失。
以后在計算時只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失。
3、減小輸電線路上電壓損失的方法
（1）減小輸電線路電阻R
用增大輸電導線的截面積來減小電阻對低壓照明電路有效，對高壓輸電線路效果不佳。
（2）減小輸電電流I
在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施。
高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實際輸送電能時，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓。
例2：發電廠電機的輸出電壓為U₁，發電廠至學校的輸電導線總電阻為R通過導線的電流為I，學校得到的電壓為U₂，則輸電導線上損耗的功率可表示為：
     A、U₁²/R    B、(U₁-U₂)²/R    C、I²R    D、(U₁-U₂)I
例3：將電廠發出的400V電壓通過升壓變壓器，采用10kV電壓輸送10kW的電功率，線路總電阻為10歐。
（1）升壓變壓器的原副線圈匝數比是多少？
（2）輸電導線中的電流是多少A？線路損失的電壓是多少V？若降壓變壓器的匝數比為45:1，用戶得到的電壓是多少V？
（3）輸電線中損失的電功率是多少？用戶得到的功率有多少？
（4）上題中輸電效率是多少？如果不用高壓送電，則用戶得到的功率是多大？效率又是多少？